IPv4 サブネット化
- サブネットあたりのホスト数
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- ブロックサイズ
- 256 − (mask octet)
- ネットワークアドレス
- IP AND マスク
- ブロードキャストアドレス
- IP OR (NOT マスク)：ホスト部のビットをすべて 1 にする
- n ビット借りたときのサブネット数
- 2n
コンピュータネットワーク：直前対策パック
公式集、全トピックの解法の要点、6 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。
1公式と解法
記数法
- 位取り
- 2 進数 2k、8 進数 8k、16 進数 16k
- 10 進数へ
- Σ dk·bk
- 10 進数から
- 基数で割り、余りを下から上へ読む
- 16 進数 ↔ 2 進数
- 16 進数 1 桁 = 4 ビット
- 2 の補数
- ビットを反転して 1 を足す
2演習問題
1.IPv4 サブネット化ふつう
ネットワーク 192.168.235.0/24 を /28 のサブネットに分割し、最も小さいアドレスから 1、2、3、… と番号をつけます（サブネット 1 は .0 から始まる）。サブネット 11 のネットワークアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
192.168.235.0/24/28サブネット 11 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 172.20.18.160/22 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.18.160/22
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ホスト名を IPv6 アドレスに対応づける DNS レコードの種類はどれですか？
- AMX
- BAAAA
- CA
- DCNAME
4.コンピュータネットワークむずかしい
あるユーザーは 8.8.8.8 に ping できますが、名前ではどの Web サイトも開けません。問題がある可能性が最も高いのはどこですか？
- Aネットワークカードのドライバー
- B名前解決（DNS）
- Cデフォルトゲートウェイ
- D物理的なケーブル
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −75 を格納するようにビットを設定します。符号なしの数として読むと、このパターンの値 U はいくつですか？
N = −758 bit
U =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 1280 × 720 ピクセル、1 ピクセルあたり 24 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
1280 × 720 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 160
IPv4 サブネット化：アドレスは 32 ビットです。プレフィックス /p は先頭の何ビットがネットワークを表すかを示し、残りの 32 − p ビットでホストを番号付けします。サブネットには 2³²⁻ᵖ 個のアドレスがありますが、最初（ネットワークアドレス）と最後（ブロードキャストアドレス）はホストに割り当てられないため、2³²⁻ᵖ − 2 台のホストが収まります。 例外：/31（ポイントツーポイントリンク、RFC 3021）は 2 つのアドレスを両方ともホストに使い、/32 は単一のアドレス（単一ホストまたはループバック）です。
ブロックサイズ
24 = 16
サブネット番号 11
ネットワーク: (11 − 1)·16 = 160
ブロードキャスト: 160 + 16 − 1 = 175
答え
x = 160
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 19
IPv4 サブネット化：アドレスは 32 ビットです。プレフィックス /p は先頭の何ビットがネットワークを表すかを示し、残りの 32 − p ビットでホストを番号付けします。サブネットには 2³²⁻ᵖ 個のアドレスがありますが、最初（ネットワークアドレス）と最後（ブロードキャストアドレス）はホストに割り当てられないため、2³²⁻ᵖ − 2 台のホストが収まります。 例外：/31（ポイントツーポイントリンク、RFC 3021）は 2 つのアドレスを両方ともホストに使い、/32 は単一のアドレス（単一ホストまたはループバック）です。
第 3 オクテットのブロックサイズ
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.16.0
ブロードキャスト: 172.20.19.255
答え
x = 19
3.コンピュータネットワーク
答え: B · AAAA
これが答えになる理由
A レコードは IPv4 アドレス、AAAA は IPv6 アドレスを保持します。MX はメールサーバーを指定し、CNAME は別名を与えます。
答え
B · AAAA
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 名前解決（DNS）
これが答えになる理由
外部の IP への ping が成功したことで、配線、アドレス設定、ルーティングが機能していることがわかります。名前が失敗するのは、DNS サーバーやリゾルバーの設定の問題を示しています。
答え
B · 名前解決（DNS）
5.記数法
答え: U = 181
ビットの設定：各ビットは 2 のべき乗（128、64、…、1）の値をもちます。16 進の 1 桁はちょうど 4 ビットで、8 ビットの 2 の補数では、いちばん左のビットの値は −128 です。ビット演算は、各ビット位置を別々に扱います。
反転して 1 を足す
75 = 0100 1011
反転後: 1011 0100
+1 → 1011 0101
符号なしとして読む
1011 0101₂ = 256 − 75 = 181
答え
U = 181
6.記数法
答え: M = 2700 KiB
位取り記数法：各桁の値は、その数字に基数のべき乗を掛けたものです。2 進数では各桁の重みが 1、2、4、8、16、…、16 進数では 1、16、256、… で、A–F は 10–15 を表します。8 ビットの 2 の補数では、最上位ビットの重みが +128 ではなく −128 になり、こうして負の数を表します。
ビットとバイト
1280·720·24 = 22118400 bit = 2764800 B
KiB に換算する
2764800/1024 = 2700 KiB
答え
M = 2700 KiB
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